La ricerca UAB che punta a eliminare i capelli grigi, e poi la vecchiaia

Genti ingrigite, il tempo passa per tutti! Ma da oggi potrebbe tornare indietro e restituirvi almeno il colore dei capelli. Una ricerca UAB esplora i modi per "ringiovanire" i capelli grigi.

La ricerca di Melissa Harris indica un nuovo paradigma per individuare ed invertire il processo che rende grigi i capelli. "Si pensava che una volta diventati grigi i capelli le cellule staminali si perdessero tutte. Senza possibilità di ritorno," ha detto Harris, "ma presumibilmente possono essere riattivate".

La biologia molecolare non è il tipo di scienza che puoi fare ad occhio nudo.

Melissa Harris, Ph.D., gestisce un laboratorio che si basa su strumenti di editing genico CRISPR, studi sul sequenziamento di singole cellule e algoritmi di analisi. Ma tutto ciò di cui ha bisogno è uno sguardo per diagnosticare lo stato delle cellule staminali dei melanociti, e valutarne l'effetto sui capelli grigi.

Questa è la bellezza dei capelli grigi come modello per l'invecchiamento: se i tuoi capelli sono tutti di un colore, le cellule staminali per i capelli stanno bene. Ovunque ci siano capelli grigi mescolati, invece, qualcosa è andato storto.

Stai invecchiando? È una possibilità. È una cosa inevitabile del processo di invecchiamento? Non è più così. Non è più detto.

Harris, che è anche assistente professore presso il Dipartimento di Biologia, ha trascorso l'ultimo decennio a scoprire il rapporto tra cellule staminali e calvizie. Soprattutto però ha cercato prove che l'età non è l'unica ragione per cui le cellule staminali dei melanociti falliscono.

Ora sta focalizzando le sue ricerche con i topi su un nuovo compito: dimostrare che potrebbe esserci un modo per riportare indietro quelle cellule (e i loro pigmenti colorati originali) dalla morte.

Il laboratorio di Harris sta lavorando con una startup biotecnologica per studiare un composto sperimentale che nei topi sembra ripristinare il colore dei capelli a lungo termine.

Perché i capelli diventano grigi?

Il colore dei capelli proviene dalle cellule staminali dei melanociti, che vivono vicino alla radice di ciascuno dei circa 150.000 bulbi che abbiamo sulla testa. (Cioè, se hai una quantità media di capelli, sennò la ricerca che fa per te è quest'altra).

Ogni pelo sopravvive all'incirca sette anni. Quando cade, uno nuovo inizia a crescere al suo posto. Questo è il segnale per alcune delle cellule staminali in attesa dei melanociti che si svegliano, si trasformano (si differenziano) in cellule di melanociti che producono pigmenti e migrano nella radice dei capelli, dove iniettano pigmento nel fusto del capello man mano che i nuovi capelli crescono.

I ricercatori sospettavano che, con l'età, le cellule staminali dei melanociti si differenziassero tutte in melanociti, o altrimenti scomparissero, senza lasciare cellule staminali come riserva per formare un nuovo gruppo di melanociti.

Melissa Harris ha lavorato sul problema negli ultimi dieci anni e ha scoperto un quadro molto più complesso.

Lei e il suo team di laboratorio hanno identificato diverse cause di ingrigimento dei capelli, e prove incoraggianti che le cellule staminali dei melanociti possano anche sopravvivere quando i capelli diventano grigi. Potrebbero essere in uno stato di sonno profondo e il segnale giusto potrebbe svegliarle.

Addio tinture, ma non solo

Ricolorare i capelli non è l'obiettivo finale di Harris. Il suo lavoro ha applicazioni su molti disturbi pigmentari come la vitiligine o anche il melanoma, che è il cancro delle cellule melanocitarie.

L'obiettivo finale è capire perché le cellule staminali somatiche (che si trovano nei muscoli, nelle ossa e negli organi di tutto il corpo e sono cruciali. Per la rigenerazione dei tessuti, la difesa immunitaria, la guarigione delle ferite e ANCHE il colore dei capelli) cedono quando invecchiamo.

"Per trattare o prevenire l'invecchiamento, dobbiamo essere più specifici, avremo bisogno di terapie personalizzate basate su singoli fattori genetici o molecolari," ha affermato la scienziata. Per farlo sarà importante capire i meccanismi che interrompono i cicli di vita delle cellule staminali.

La maggior parte di queste cellule staminali sono notoriamente difficili da lavorare in laboratorio: non è facile manipolare i loro geni senza risultati catastrofici. Ma le cellule staminali dei melanociti sono un'eccezione.

Scienza della vanità

"Tutti hanno i capelli grigi", ha detto Harris. Ma la ricerca su questo tema ha una cattiva reputazione "È considerata scienza della vanità", dice. Come le piace sottolineare durante i suoi discorsi, tuttavia, "Non sono una persona vanitosa. Il mio laboratorio ha scelto il modello più appropriato per indagare su ciò che accade alle cellule staminali mentre invecchiamo."

Il lavoro le è valso una prestigiosa borsa K99 / R00 Pathway to Independence dal National Institute of Aging del NIH, e un po' di fama nel campo delle ricerche sull'invecchiamento. I colleghi la chiamano "la signora dai capelli grigi".

I capelli grigi? Sono nel tuo destino

L'ingrigimento dei capelli è inevitabile. "Tra i 61 e 65 anni, il 91% delle persone presenta un certo livello di ingrigimento dei capelli", dice Melissa Harris. Ma alcune persone hanno molti meno capelli grigi di altre, ha continuato. Perché? Uno dei fattori che sappiamo contribuire è il background genetico.

Uno studio del 2012 in Francia ha indicato la presenza di capelli grigi nelle persone tra 45 e 62 anni di diverse origini. I francesi "continentali"avevano la più alta probabilità di essere grigi in quella fascia di età: il 93%. All'estremità opposta della scala c'erano francesi di origine sub-sahariana; solo il 43% di loro aveva i capelli grigi. Come suggeriscono questi numeri, c'è una significativa variabilità: cosa cambiava nel 7% di quelli "continentali", o nel 57% di quelli "sub-sahariana" che avevano ancora il loro colore originale dei capelli?

Potrebbe bastare un'infezione

"Forse, in un individuo che è sano ma predisposto per i capelli grigi una semplice infezione virale quotidiana è sufficiente a causare il declino dei melanociti, portando a capelli grigi prematuri," dice la Harris. Non è un meccanismo ancora studiato approfonditamente nell'uomo, ma spiegherebbe parecchi casi.

Ricrescita "colorata", un composto che stupisce

L'anno scorso la Harris ha ricevuto un contatto da una piccola startup biotecnologica. Avevano un composto sperimentale in sviluppo per far ricrescere i capelli, e sembrava influenzare anche la pigmentazione. L'azienda voleva capire di più sul meccanismo, e chiese alla Harris di testare il composto in laboratorio.

"Ero scettica", ha detto Harris. "Ma ho accettato di fare qualche ricerca. E mi sembra fantastico. Quando ho somministrato ai topi il composto, ho visto la ripigmentazione dei capelli. I topi perdono i peli, i peli ricrescono e mantengono il livello più alto di pigmentazione, suggerendo che il processo è permanente".

Questo composto sta riprogrammando le cellule staminali, portandole a uno stato più giovane, consentendo loro di ricominciare.

Harris e uno dei suoi dottorandi, Joseph Palmer, sospettano che le cellule staminali dei melanociti potrebbero essere colpite da un fenomeno chiamato "programma di quiescenza". Le cellule staminali dei melanociti, ad esempio, vengono chiamate in causa solo ogni sette anni circa, quando cresce un nuovo capello. Trascorrono il resto del loro tempo in una forma di letargo, e magari con l'età diventa semplicemente più difficile svegliarle.

La proteina PD-L1 e il suo ruolo nei capelli grigi

I medici spagnoli hanno scritto sulla rivista JAMA Dermatology di aver notato uno strano effetto collaterale in più di una dozzina di pazienti sottoposti a immunoterapia per il tumore polmonare: la repigmentazione dei capelli. PD-L1 è una proteina che sopprime il sistema immunitario: bloccarla consente una risposta immunitaria vigorosa contro le cellule tumorali.

Il laboratorio di Harris ha esaminato le cellule staminali quiescenti dei melanociti e ha scoperto che esprimevano più proteine ​​PD-L1 rispetto alle cellule che dividevano attivamente. "E man mano che avanzi nella quiescenza, le cellule esprimono più PD-L1 e sono più difficili da riattivare. Dobbiamo dare loro una bella sveglia," dice la Harris.

La ricerca ha convinto la scienziata che è in gioco un nuovo paradigma.

Il percorso canonico (progressiva perdita di cellule staminali melanocitarie e ingrigimento dei capelli) fa posto a un nuovo paradigma di "sonno" delle cellule staminali melanocitarie, che fa ingrigire i capelli. Questo suggerisce che possiamo trovare terapie per riattivarli. Il composto allo studio potrebbe essere una strada molto, molto promettente.

"Abbiamo l'opportunità di scoprire quali sono i potenziali modi in cui possiamo riparare un sistema guasto", ha detto la Harris. "Siamo sempre alla ricerca di ciò che è rotto, raramente andiamo nella direzione opposta, verso il ringiovanimento dei tessuti. Per questo è uno studio che mi esalta. "

La prospettiva di riattivare le nostre cellule arrestando il colore grigio dei capelli e facendoli ricrescere, per poi magari invertire la vecchiaia stessa non è male, in effetti.